CN220767049U - 一种钢渣风碎系统用渣池及钢渣风碎系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钢渣风碎系统用渣池及钢渣风碎系统，属于钢渣处理技术领域。渣池的上方开设溢流口，渣池的池壁由多个面相接而成，其中，靠近钢渣风碎系统的中间包溜槽出口一侧的池壁为气力池壁，气力池壁上交叉布置有均通入压缩空气的多根横向气管和多根纵向气管，每根横向气管和纵向气管上均设置若干个喷嘴。钢渣风碎系统采用上述的渣池。本实用新型合理设计渣池结构，促进渣粒向渣池底部排渣装置取渣口处移动速度，避免钢渣与水的胶凝反应导致板结，从而从根本上解决结渣问题。
Description
技术领域
本实用新型属于钢渣处理技术领域，更具体地说，涉及一种防止钢渣风碎系统渣池结渣的渣池及钢渣风碎系统。
背景技术
目前，国内外钢铁企业钢渣一次处理技术主要包括热闷法、滚筒法、风碎法及热泼法。其中，钢渣风碎处理技术是利用高温熔融状态下的转炉钢渣分子之间引力很小，用较小的能量就能将其击散分开，根据这一原理，对高温液态渣流喷吹压缩气体，在高速气体射流冲击下，液态渣流被切割成细小液滴，在表面张力作用下，液滴收缩凝固成球形渣粒，成弥散状落入水池中，冷却成固态球形渣粒。
钢渣风碎处理后的高温粒化钢渣的冷却方式分两种，一种是水冷，另一种是风冷换热回收余热。水冷的优势在于加快了粒化后高温钢渣的冷却速度，从而提高了钢渣处理效率，同时可以在高温下促进钢渣中游离CaO与水的水化反应，从而降低钢渣中游离CaO含量，但是未实现余热回收；风冷换热可以回收余热，但是冷却速度慢，影响钢渣处理速度和节奏。
液态钢渣经压缩空气粒化成液滴后落入下方渣池中进一步冷却并与水发生水化反应，同时在重力作用下逐渐沉淀到渣池底部，经过排渣装置输送至料仓备用。实际生产中，由于在压缩空气作用下，粒化渣粒在空气中飞行轨迹和距离各异，大部分粒化钢渣在距离中间包溜槽出口一侧开始在重力作用下下落至渣池中，由于在渣池中水的浮力作用下以及渣粒与渣池侧壁及渣粒间的摩擦力作用下，导致渣粒自落入水面到运行到渣池底部排渣装置接受口处需要较长时间，且随着生产连续，在中间包溜槽出口一侧的渣池侧壁上方不断积累粒化钢渣，由于钢渣本身具有一定的胶凝性，钢渣的硅酸盐矿物会与水发生胶凝水化反应，从而形成板结，随着生产的持续，板结面积越来越大，结块体积越来越大，从而影响渣池中渣粒的正常沉降和排渣，出现这种情况就需要停产进行清理，影响作业效率。
经检索，中国专利申请号为202211176300.6，申请公开日为2022年12月02日的专利申请文件公开了一种改善钢渣风碎结渣的处理装置及其处理方法。该处理装置在风碎室设置钢渣溜槽的一侧同时设置粒化部件，粒化部件延伸到风碎室内部，风碎室下部设置水池，粒化部件包括部件腔体，部件腔体位于风碎室内部的前端面板设置喷嘴组，喷嘴组包括多个喷嘴，多个喷嘴形成双层弧形分布结构。该处理装置主要通过优化风碎粒化器的喷嘴布置，在钢渣风碎过程中提升渣粒均匀性和分散度，改善风碎过程结渣的不良状况，对改善结渣有一定缓解，但是无法解决落在中间包溜槽出口一侧的渣池侧壁上的钢渣的沉降缓慢问题，以及胶凝反应而结渣问题。
因此，为了解决渣池侧壁上钢渣结渣的问题，亟需设计一种钢渣风碎系统用渣池及钢渣风碎系统。
发明内容
1、要解决的问题
本实用新型提供一种钢渣风碎系统用渣池，其目的在于解决渣池侧壁上钢渣结渣的问题。
本实用新型进一步还提供一种钢渣风碎系统，包含有本实用新型的钢渣风碎系统用渣池。
2、技术方案
为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
本实用新型方案主要针对钢渣风碎处理水冷过程中，钢渣在渣池中容易发生结渣的根本原因进行了分析，通过改进渣池侧壁坡度，同时在侧壁中布置横向气管和纵向气管，合理设计渣池结构，促进渣粒向渣池底部排渣装置取渣口处移动速度，避免钢渣与水的胶凝反应导致板结，从而从根本上解决结渣问题。
具体为：
一种钢渣风碎系统用渣池，渣池的上方开设溢流口，渣池的池壁由多个面连接而成，其中，靠近钢渣风碎系统的中间包溜槽出口一侧的池壁为气力池壁，气力池壁上交叉布置有均通入压缩空气的多根横向气管和多根纵向气管，每根横向气管和纵向气管上均设置若干个喷嘴；此处，横向气管的排布方式是指在气力池壁上平行底面布置，纵向气管的排布方式是指在气力池壁上与横向气管相交叉布置。
作为本实用新型一种可能的实施方式中，所述喷嘴的喷射方向为朝着水平面向下。
于本实用新型一种可能的实施方式中，所述喷嘴的喷射方向与水平面之间的夹角为30°～75°。
于本实用新型一种可能的实施方式中，位于气力池壁最上方的横向气管距离溢流口底部的垂直距离H1为100～120cm。
于本实用新型一种可能的实施方式中，位于气力池壁最下方的横向气管距离渣池底部的垂直距离H2为80～100cm。
于本实用新型一种可能的实施方式中，多根横向气管之间相互平行且为等距排布。
于本实用新型一种可能的实施方式中，横向气管至少设有三根。
于本实用新型一种可能的实施方式中，纵向气管至少设有两根，且分别设置于气力池壁与相邻池壁的相交处，沿相交线方向布置。
于本实用新型一种可能的实施方式中，横向气管和纵向气管的直径为30mm，喷嘴的直径为10mm。
于本实用新型一种可能的实施方式中，所述气力池壁的坡度为(1.2～1.6):1，“坡度”指池壁垂直高度/水平距离的比值。
于本实用新型一种可能的实施方式中，横向气管和纵向气管内通入的压缩空气的压力0.5～0.70MPa。
一种钢渣风碎系统，包括上述的渣池，以及中间包和粒化器，所述中间包溜槽出口朝向渣池，并且粒化器位于中间包下方，其中，渣池的气力池壁位于靠近中间包溜槽出口一侧。
上述钢渣风碎系统防结渣的方法为：在风碎作业开始前，先将气力池壁上的横向气管和纵向气管通入压缩空气，当风碎作业开始时，大部分渣粒落在靠近中间包溜槽出口一侧渣池侧壁——气力池壁上，渣粒在横向气管和纵向气管产生的驱动力下快速沉降至排渣装置驱渣口区域，被迅速输送出去，避免渣粒在渣池的气力池壁上的堆积而导致板结。
3、有益效果
相比于现有技术，通过本实用新型方法产生的实施效果在于：(1)加速了粒化钢渣在渣池中沉降速度，提高了风碎处理作业效率；(2)避免了钢渣沉降慢，堆积而与水发生水化反应为造成板结。
附图说明
图1为本实用新型钢渣风碎系统在A-B处剖面示意图图；
图2为本实用新型钢渣风碎系统用渣池中气力池壁坡面的结构示意图；
图中：
1、渣池；11、气力池壁；12、横向气管；13、纵向气管；14、喷嘴；15、溢流口；2、中间包；3、粒化器。
具体实施方式
本实用新型方案主要针对钢渣风碎处理水冷过程中，钢渣在渣池中容易发生结渣的根本原因进行了分析，除了风碎粒化过程中渣粒的分布和运行轨迹影响之外，主要问题在于：一是渣粒在渣池侧壁区域水的浮力作用下以及渣粒与渣池侧壁及渣粒间的摩擦力作用下，沉降缓慢；二是由于渣粒沉降缓慢，在连续生产过程中就会产生堆积，而钢渣本身具有一定的胶凝性，钢渣的硅酸盐矿物会与水发生胶凝水化反应，从而形成板结。因此，本实用新型方案通过改进渣池侧壁坡度，同时在侧壁中布置横向气管、纵向气管，促进渣粒向渣池底部排渣装置取渣口处移动速度，避免钢渣与水的胶凝反应导致板结，从而从根本上解决结渣问题。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
具体实施方式中，如图1所示为本实用新型的一种钢渣风碎系统，包括渣池1、中间包2和粒化器3，粒化器3位于渣池1上方开口处，中间包2位于粒化器3上方，且中间包2溜槽出口朝向渣池1内，即钢渣进入中间包2从其溜槽出口流入渣池1内，其间钢渣先经过粒化器3粒化后落入渣池1的水中。由于粒化渣粒在空气中飞行轨迹和距离各异，大部分粒化钢渣在距离中间包溜槽出口一侧开始在重力作用下下落至渣池中，由于在渣池中水的浮力作用下以及渣粒与渣池侧壁及渣粒间的摩擦力作用下，导致渣粒自落入水面到运行到渣池底部排渣装置接受口处需要较长时间，且随着生产连续，在中间包溜槽出口一侧的渣池侧壁上方不断积累粒化钢渣，并且钢渣本身具有一定的胶凝性，钢渣的硅酸盐矿物会与水发生胶凝水化反应，从而形成板结，随着生产的持续，板结面积越来越大，结块体积越来越大，从而影响渣池中渣粒的正常沉降和排渣，出现这种情况就需要停产进行清理，影响作业效率。故本实施例的一种渣池，其池壁为四面，并且由两个矩形面池壁和两个梯形面池壁相接而成，靠近钢渣风碎系统的中间包2溜槽出口一侧的池壁设置为气力池壁11，即图1中A-B面，气力池壁11的坡度为(1.2～1.6):1。气力池壁11上分布有多根横向气管12和多根纵向气管13，横向气管和纵向气管的直径为30mm，分布视图由图2所示，即气力池壁11横向上分布三根横向气管12，气力池壁11与相邻池壁相接处布置两根纵向气管13，横向气管12和纵向气管13相垂直布置，并且每根横向气管12和纵向气管13均开设多个喷嘴14，喷嘴的直径为10mm，喷嘴14的喷射方向朝下且与水平面之间的夹角为30°～75°。各根横向气管12和各根纵向气管13间可以是连通的也可以是不连通的，本实用新型不做具体要求。作为优选，本实用新型最上方的横向气管12距离渣池1上方溢流口15底部的垂直距离H1为100～120cm，最下方的横向气管12距离渣池1底部的垂直距离H2为80～100cm。
当风碎作业开始时，先于各根横向气管12和各根纵向气管13内通入0.5～0.70MPa的压缩空气，大部分渣粒落在气力池壁11上，渣粒在横向气管12和纵向气管13的喷嘴14产生的驱动力下快速沉降至排渣装置驱渣口区域，被迅速输送出去，避免渣粒在渣池的气力池壁11上的堆积而导致板结。
实施例1～3分别通过控制最上方横向气管12和最下方在气力池壁11上的位置、喷嘴喷吹角度与水平面间夹角、以及压缩空气的压力，验证本实用新型钢渣风碎系统的防结渣的效果。
实施例1
本实施例的一种钢渣风碎系统用渣池，气力池壁11的坡度为1.3:1，3根横向气管12布置在气力池壁11坡面上，等距离分布，最上面1根横向气管12距离溢流口15底部的垂直距离约115cm，最下面1根横向气管12距离渣池1底部的垂直距离约98cm。2根纵向气管13分别布置在与气力池壁11坡面相交处，沿相交线方向布置。横向气管12和纵向气管13的直径为30mm，喷嘴14直径为10mm，喷嘴14的喷吹角度与水平面间夹角45°。在钢渣风碎作业开始前，打开压缩空气阀门，压缩空气的压力0.62MPa，开始风碎作业，处理结束后，待渣池1中没有渣粒排出为止，关闭压缩空气阀门。
实施例2
本实施例的一种钢渣风碎系统用渣池，气力池壁11的坡度1.3:1，3根横向气管12布置在气力池壁11坡面上，等距离分布，最上面1根横向气管12距离溢流口15底部的垂直距离约105cm，最下面1根横向气管12距离渣池1底部的垂直距离95cm。2根纵向气管13分别布置在气力池壁11坡面相交处，沿相交线方向布置。横向气管12和纵向气管13的直径为30mm，喷嘴14直径为10mm，喷嘴14的喷吹角度与水平面间夹角45°。在钢渣风碎作业开始前，打开压缩空气阀门，压缩空气的压力0.60MPa，开始风碎作业，处理结束后，待渣池1中没有渣粒排出为止，关闭压缩空气阀门。
实施例3
本实施例的一种钢渣风碎系统用渣池，气力池壁11的坡度为1.3:1，3根横向气管12布置在气力池壁11坡面上，等距离分布，最上面1根横向气管12距离溢流口15底部的垂直距离约105cm，最下面1根横向气管12距离渣池1底部的垂直距离95cm。2根纵向气管13分别布置在与气力池壁11坡面相交处，沿相交线方向布置。横向气管12和纵向气管13的直径为30mm，喷嘴14直径为10mm，喷嘴14的喷吹角度与水平面间夹角60°。在钢渣风碎作业开始前，打开压缩空气阀门，压缩空气的压力0.56MPa，开始风碎作业，处理结束后，待渣池1中没有渣粒排出为止，关闭压缩空气阀门。
在实施本实用新型方案前每个月需清理1次渣池，采用上述实施例1～3后，1年清理1次。
以上所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
Claims (10)
1.一种钢渣风碎系统用渣池，渣池的上方开设溢流口(15)，其特征在于：渣池(1)的池壁由多个面相接而成，其中，靠近钢渣风碎系统的中间包(2)溜槽出口一侧的池壁为气力池壁(11)，气力池壁(11)上交叉布置有均通入压缩空气的多根横向气管(12)和多根纵向气管(13)，每根横向气管(12)和纵向气管(13)上均设置若干个喷嘴(14)。
2.根据权利要求1所述的一种钢渣风碎系统用渣池，其特征在于：所述喷嘴(14)的喷射方向为朝着水平面向下。
3.根据权利要求2所述的一种钢渣风碎系统用渣池，其特征在于：所述喷嘴(14)的喷射方向与水平面之间的夹角为30°～75°。
4.根据权利要求1所述的一种钢渣风碎系统用渣池，其特征在于：位于气力池壁(11)最上方的横向气管(12)距离溢流口(15)底部的垂直距离H1为100～120cm。
5.根据权利要求1所述的一种钢渣风碎系统用渣池，其特征在于：位于气力池壁(11)最下方的横向气管(12)距离渣池(1)底部的垂直距离H2为80～100cm。
6.根据权利要求1所述的一种钢渣风碎系统用渣池，其特征在于：多根横向气管(12)之间相互平行且为等距排布。
7.根据权利要求6所述的一种钢渣风碎系统用渣池，其特征在于：横向气管(12)至少设有三根。
8.根据权利要求1所述的一种钢渣风碎系统用渣池，其特征在于：纵向气管(13)至少设有两根，且分别设置于气力池壁(11)与相邻池壁的相交处。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的一种钢渣风碎系统用渣池，其特征在于：所述气力池壁(11)的坡度为(1.2～1.6):1。
10.一种钢渣风碎系统，其特征在于：采用权利要求1～9任意一项所述的渣池(1)。
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